兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組變槳減速器動(dòng)態(tài)特性及可靠性分析
發(fā)布時(shí)間:2022-10-20 20:51
多級(jí)行星傳動(dòng)已在許多行業(yè)中廣泛應(yīng)用,優(yōu)化其動(dòng)態(tài)特性、提高可靠性以及使用壽命是行星齒輪傳動(dòng)應(yīng)用中要解決的重要問(wèn)題。本文重點(diǎn)研究兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組變槳傳動(dòng)系統(tǒng)中多級(jí)行星傳動(dòng)的動(dòng)態(tài)特性問(wèn)題,通過(guò)對(duì)齒輪的齒廓修形來(lái)改變齒輪傳動(dòng)的嚙合剛度,進(jìn)而研究其動(dòng)態(tài)特性的變化情況;同時(shí)結(jié)合機(jī)械可靠性理論分析了兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)變槳減速器的系統(tǒng)可靠性,主要完成了以下工作: 采用集中質(zhì)量法建立了多級(jí)行星傳動(dòng)的動(dòng)力學(xué)模型,推導(dǎo)出其系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)微分方程,并計(jì)算出了方程各系數(shù)矩陣,同時(shí)介紹了求解運(yùn)動(dòng)微分方程的模態(tài)分析法來(lái)指導(dǎo)方程的求解; 采用石川方法計(jì)算出了齒輪的嚙合剛度,建立了時(shí)變條件下的剛度模型,求解了變槳減速器的多級(jí)行星傳動(dòng)在時(shí)變剛度模型下的固有頻率和振型。利用傅里葉變換對(duì)時(shí)變剛度模型進(jìn)行了相應(yīng)的簡(jiǎn)化,計(jì)算出了變槳減速器系統(tǒng)在無(wú)阻尼和有阻尼下的動(dòng)態(tài)響應(yīng),并通過(guò)ABAQUS有限元分析模擬了輪齒動(dòng)載荷的變化; 闡述了齒廓修形理論,介紹了齒廓修形的具體方法。分別對(duì)變槳減速器多級(jí)行星傳動(dòng)的齒輪齒頂進(jìn)行直線長(zhǎng)、短修形和曲線修形,比較修形前后以及不同修形方式下系統(tǒng)傳動(dòng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng),并利用有限元分析軟件ABAQ...
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 本文研究的背景及意義
1.2 多級(jí)行星傳動(dòng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 行星齒輪傳動(dòng)動(dòng)態(tài)特性的研究
1.2.2 齒輪修形的研究
1.2.3 多級(jí)行星傳動(dòng)系統(tǒng)可靠性的研究
1.2.4 目前研究中存在的不足
1.3 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組變槳減速器動(dòng)力學(xué)建模
2.1 引言
2.2 物理模型
2.3 兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)變槳減速器動(dòng)力學(xué)建模
2.4 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)微分方程的建立
2.4.1 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)微分方程
2.4.2 系數(shù)矩陣
2.5 模態(tài)分析法
2.6 本章小結(jié)
第三章 兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組變槳減速器動(dòng)態(tài)特性分析
3.1 引言
3.2 齒輪嚙合剛度建模
3.2.1 齒輪嚙合剛度計(jì)算方法
3.2.2 時(shí)變嚙合剛度建模
3.3 固有特性
3.3.1 時(shí)變嚙合剛度模型的簡(jiǎn)化
3.3.2 系統(tǒng)固有頻率與振型
3.4 兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)變槳減速器系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)
3.4.1 系統(tǒng)振動(dòng)方程求解
3.4.2 無(wú)阻尼動(dòng)態(tài)響應(yīng)
3.4.3 有阻尼動(dòng)態(tài)響應(yīng)
3.5 動(dòng)載荷系數(shù)計(jì)算
3.6 本章小結(jié)
第四章 齒廓修形對(duì)變槳減速器傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響
4.1 引言
4.2 齒廓修形
4.2.1 齒廓修形原理
4.2.2 修形量
4.2.3 修形長(zhǎng)度
4.2.4 修形曲線
4.3 齒廓修形后的變槳減速器傳動(dòng)動(dòng)態(tài)特性
4.3.1 直線修形后的齒輪動(dòng)載荷變化
4.3.2 曲線修形后的齒輪動(dòng)載荷變化
4.3.3 修形后系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)
4.4 本章小結(jié)
第五章 兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組變槳減速器可靠性分析
5.1 引言
5.2 系統(tǒng)可靠性理論
5.2.1 串聯(lián)系統(tǒng)
5.2.2 并聯(lián)系統(tǒng)
5.2.3 混聯(lián)系統(tǒng)
5.3 兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)變槳減速器傳動(dòng)可靠性計(jì)算
5.3.1 零件可靠度計(jì)算
5.3.2 變槳減速器傳動(dòng)系統(tǒng)可靠性
5.3.3 變槳減速器可靠度計(jì)算
5.3.4 國(guó)外同型號(hào)變槳減速器可靠度計(jì)算
5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間所發(fā)表的論文與參與的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]計(jì)入齒圈柔性的直齒行星傳動(dòng)動(dòng)力學(xué)建模[J]. 張俊,宋軼民,王建軍. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2009(12)
[2]行星傳動(dòng)動(dòng)態(tài)均載特性分析[J]. 陸俊華,朱如鵬,靳廣虎. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2009(05)
[3]基于MATLAB的汽車(chē)行星齒輪傳動(dòng)的可靠性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 張金香. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2008(23)
[4]基于MATLAB的三級(jí)圓柱斜齒輪減速器可靠性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 袁亞輝,張小玲,安宗文,黃洪鐘. 機(jī)械. 2008(09)
[5]漸開(kāi)線齒輪動(dòng)力接觸有限元分析及修形影響[J]. 孫建國(guó),林騰蛟,李潤(rùn)方,劉文. 機(jī)械傳動(dòng). 2008(02)
[6]封閉行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性研究[J]. 胡青春,段福海,吳上生. 中國(guó)機(jī)械工程. 2007(02)
[7]齒輪噪聲與齒輪修形[J]. 袁野. 機(jī)械研究與應(yīng)用. 2006(05)
[8]漸開(kāi)線高速齒輪的修形設(shè)計(jì)[J]. 李紹彬. 現(xiàn)代制造工程. 2003(03)
[9]行星齒輪傳動(dòng)非線性動(dòng)力學(xué)方程求解與動(dòng)態(tài)特性分析[J]. 孫濤,沈允文,孫智民,劉繼巖. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2002(03)
[10]封閉行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的扭振特性研究[J]. 孫智民,沈允文,李素有. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2001(02)
博士論文
[1]直齒錐齒輪修形方法研究[D]. 陳霞.華中科技大學(xué) 2006
碩士論文
[1]兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電動(dòng)變槳距系統(tǒng)研究[D]. 任麗蓉.重慶大學(xué) 2009
[2]基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析[D]. 武志斐.太原理工大學(xué) 2008
[3]基于有限元法的風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 周海建.重慶大學(xué) 2008
[4]基于接觸有限元分析的漸開(kāi)線齒輪齒廓修形的研究[D]. 汪明民.大連理工大學(xué) 2007
[5]基于動(dòng)力學(xué)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)可靠性評(píng)估及參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 邢子坤.重慶大學(xué) 2007
[6]齒輪剛度計(jì)算及其有限元分析[D]. 王龍寶.江蘇大學(xué) 2007
[7]基于ANSYS的行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)分析[D]. 舒瑞龍.貴州大學(xué) 2007
[8]齒輪副非線性動(dòng)力學(xué)模型的建立與分析[D]. 宋少芳.吉林大學(xué) 2007
[9]兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的動(dòng)力學(xué)分析[D]. 張晨晨.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2007
[10]齒輪傳動(dòng)動(dòng)載荷沿嚙合線分布規(guī)律的研究[D]. 衛(wèi)麗.太原理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3695282
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 本文研究的背景及意義
1.2 多級(jí)行星傳動(dòng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 行星齒輪傳動(dòng)動(dòng)態(tài)特性的研究
1.2.2 齒輪修形的研究
1.2.3 多級(jí)行星傳動(dòng)系統(tǒng)可靠性的研究
1.2.4 目前研究中存在的不足
1.3 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組變槳減速器動(dòng)力學(xué)建模
2.1 引言
2.2 物理模型
2.3 兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)變槳減速器動(dòng)力學(xué)建模
2.4 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)微分方程的建立
2.4.1 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)微分方程
2.4.2 系數(shù)矩陣
2.5 模態(tài)分析法
2.6 本章小結(jié)
第三章 兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組變槳減速器動(dòng)態(tài)特性分析
3.1 引言
3.2 齒輪嚙合剛度建模
3.2.1 齒輪嚙合剛度計(jì)算方法
3.2.2 時(shí)變嚙合剛度建模
3.3 固有特性
3.3.1 時(shí)變嚙合剛度模型的簡(jiǎn)化
3.3.2 系統(tǒng)固有頻率與振型
3.4 兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)變槳減速器系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)
3.4.1 系統(tǒng)振動(dòng)方程求解
3.4.2 無(wú)阻尼動(dòng)態(tài)響應(yīng)
3.4.3 有阻尼動(dòng)態(tài)響應(yīng)
3.5 動(dòng)載荷系數(shù)計(jì)算
3.6 本章小結(jié)
第四章 齒廓修形對(duì)變槳減速器傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響
4.1 引言
4.2 齒廓修形
4.2.1 齒廓修形原理
4.2.2 修形量
4.2.3 修形長(zhǎng)度
4.2.4 修形曲線
4.3 齒廓修形后的變槳減速器傳動(dòng)動(dòng)態(tài)特性
4.3.1 直線修形后的齒輪動(dòng)載荷變化
4.3.2 曲線修形后的齒輪動(dòng)載荷變化
4.3.3 修形后系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)
4.4 本章小結(jié)
第五章 兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組變槳減速器可靠性分析
5.1 引言
5.2 系統(tǒng)可靠性理論
5.2.1 串聯(lián)系統(tǒng)
5.2.2 并聯(lián)系統(tǒng)
5.2.3 混聯(lián)系統(tǒng)
5.3 兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)變槳減速器傳動(dòng)可靠性計(jì)算
5.3.1 零件可靠度計(jì)算
5.3.2 變槳減速器傳動(dòng)系統(tǒng)可靠性
5.3.3 變槳減速器可靠度計(jì)算
5.3.4 國(guó)外同型號(hào)變槳減速器可靠度計(jì)算
5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間所發(fā)表的論文與參與的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]計(jì)入齒圈柔性的直齒行星傳動(dòng)動(dòng)力學(xué)建模[J]. 張俊,宋軼民,王建軍. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2009(12)
[2]行星傳動(dòng)動(dòng)態(tài)均載特性分析[J]. 陸俊華,朱如鵬,靳廣虎. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2009(05)
[3]基于MATLAB的汽車(chē)行星齒輪傳動(dòng)的可靠性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 張金香. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2008(23)
[4]基于MATLAB的三級(jí)圓柱斜齒輪減速器可靠性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 袁亞輝,張小玲,安宗文,黃洪鐘. 機(jī)械. 2008(09)
[5]漸開(kāi)線齒輪動(dòng)力接觸有限元分析及修形影響[J]. 孫建國(guó),林騰蛟,李潤(rùn)方,劉文. 機(jī)械傳動(dòng). 2008(02)
[6]封閉行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性研究[J]. 胡青春,段福海,吳上生. 中國(guó)機(jī)械工程. 2007(02)
[7]齒輪噪聲與齒輪修形[J]. 袁野. 機(jī)械研究與應(yīng)用. 2006(05)
[8]漸開(kāi)線高速齒輪的修形設(shè)計(jì)[J]. 李紹彬. 現(xiàn)代制造工程. 2003(03)
[9]行星齒輪傳動(dòng)非線性動(dòng)力學(xué)方程求解與動(dòng)態(tài)特性分析[J]. 孫濤,沈允文,孫智民,劉繼巖. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2002(03)
[10]封閉行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的扭振特性研究[J]. 孫智民,沈允文,李素有. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2001(02)
博士論文
[1]直齒錐齒輪修形方法研究[D]. 陳霞.華中科技大學(xué) 2006
碩士論文
[1]兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電動(dòng)變槳距系統(tǒng)研究[D]. 任麗蓉.重慶大學(xué) 2009
[2]基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析[D]. 武志斐.太原理工大學(xué) 2008
[3]基于有限元法的風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 周海建.重慶大學(xué) 2008
[4]基于接觸有限元分析的漸開(kāi)線齒輪齒廓修形的研究[D]. 汪明民.大連理工大學(xué) 2007
[5]基于動(dòng)力學(xué)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)可靠性評(píng)估及參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 邢子坤.重慶大學(xué) 2007
[6]齒輪剛度計(jì)算及其有限元分析[D]. 王龍寶.江蘇大學(xué) 2007
[7]基于ANSYS的行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)分析[D]. 舒瑞龍.貴州大學(xué) 2007
[8]齒輪副非線性動(dòng)力學(xué)模型的建立與分析[D]. 宋少芳.吉林大學(xué) 2007
[9]兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的動(dòng)力學(xué)分析[D]. 張晨晨.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2007
[10]齒輪傳動(dòng)動(dòng)載荷沿嚙合線分布規(guī)律的研究[D]. 衛(wèi)麗.太原理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3695282
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